專利名稱：：基于金屬納米粒子組合物的屏蔽及其裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于納米粒子領(lǐng)域。本發(fā)明還屬于電磁干擾屏蔽和射頻干擾屏蔽領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：金屬納米粒子的獨(dú)特性質(zhì)使得它們成為當(dāng)前使用金屬薄片的各種應(yīng)用的候選物。金屬薄片通過偶然接觸建立起傳導(dǎo)途徑，而偶然接觸是相對低效的過程，因?yàn)榻佑|點(diǎn)本質(zhì)上是高阻抗的，在系統(tǒng)中基本上充當(dāng)雜質(zhì)。電磁干擾("EMI")和射頻干擾("RFI")屏蔽是使用了高導(dǎo)電性屏蔽材料的兩種商業(yè)化應(yīng)用。在這樣的應(yīng)用中，屏蔽材料通常被噴涂在裝置例如移動(dòng)電話的塑料外殼的內(nèi)側(cè)上。目前，金屬薄片通常被用作屏蔽材料中的導(dǎo)電性組分。在某些方法中，金屬薄片與有機(jī)溶劑中的增粘劑和其它添加劑配制在一起。某些可商購的金屬薄片配方包含有機(jī)溶劑。當(dāng)?shù)湫偷卦谙鄬Ω叩臏囟葪l件下加工金屬薄片時(shí)，薄片聚結(jié)成可用于屏蔽的粗糙的導(dǎo)電性網(wǎng)狀物。然而，金屬薄片網(wǎng)狀物不是完全連續(xù)的。此外，金屬薄片不能被燒結(jié)以形成金屬網(wǎng)狀屏蔽物，并且形成金屬薄片網(wǎng)狀屏蔽物所需的相對高的溫度條件限制了可以在其上形成這種屏蔽物的基底的范圍。另外，由于在金屬薄片配方中使用的有機(jī)溶劑在操作中的固有的困難，有機(jī)溶劑金屬薄片系統(tǒng)對于某些應(yīng)用來說不是最佳的。而且，金屬薄片屏蔽物結(jié)構(gòu)的形成可能需要幾分鐘的加工時(shí)間。因此，對于形成能夠屏蔽電子設(shè)備免受EMI和RFI的連續(xù)的、高導(dǎo)電性的金屬結(jié)構(gòu)的方法存在著需求，其中這樣的方法允許在適度的加工條件如燒結(jié)下快速地形成這樣的結(jié)構(gòu)，同時(shí)最小化金屬和溶劑的使用。對于能夠在這樣的適度的加工條件下形成這樣的結(jié)構(gòu)以便能夠在不能耐受與金屬薄片屏蔽系統(tǒng)相關(guān)的苛刻加工條件的基底上形成屏蔽結(jié)構(gòu)的組合物，也存在著相關(guān)的需求。
發(fā)明內(nèi)容為了戰(zhàn)勝與提供使用最少的金屬并能夠在適度的溫度條件下形成內(nèi)聚性屏蔽結(jié)構(gòu)的金屬屏蔽結(jié)構(gòu)有關(guān)的挑戰(zhàn)，本發(fā)明尤其提供了內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含沉積在基底上并被燒結(jié)以形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的金屬納米粒子群體，其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)具有小于大約20微米的特征性厚度，并且其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳(mohms/sq/mil)的薄層電阻。另一方面，本發(fā)明提供了在基底上形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括將含有分散在水性介質(zhì)中的金屬納米粒子群體的組合物沉積在基底上，其中至少一部分金屬納米粒子群體包含單獨(dú)的金屬納米粒子，該單獨(dú)的金屬納米粒子的特征在于具有大約lnm至大約100nm范圍內(nèi)的平均橫截面尺寸；并且其中每個(gè)納米粒子含有至少一個(gè)結(jié)合到其表面上的配位體，該配位體包含結(jié)合到納米粒子表面上的雜原子頭基和結(jié)合到雜原子頭基上的尾部；以及在低于大約14(TC的溫度下固化組合物，以便產(chǎn)生具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了裝置，其含有沉積在基底上并被燒結(jié)以形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的金屬納米粒子群體，該內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的特征在于具有小于大約20微米的厚度和小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻。還提供了這樣的裝置用于屏蔽電磁輻射的用途。附圖內(nèi)容當(dāng)與附圖一起閱讀時(shí)，
發(fā)明內(nèi)容以及下面的具體實(shí)施方式得到進(jìn)一步理解。為了說明本發(fā)明，在圖中顯示了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案；然而，本發(fā)明不限于所公開的具體方法、組合物和裝置。另外，附圖不一定是按照比例繪制的。在附圖中圖1(A)顯示了通過本發(fā)明合成的銀納米粒子的透射電子顯微鏡("TEM")顯微照片；圖1(B)顯示了在10(TC下固化1分鐘的由本發(fā)明的組合物構(gòu)成的微量(tmce)的掃描電子顯微鏡("SEM")顯微照片；以及圖1(C)顯示了在85'C下固化3分鐘的由本發(fā)明的組合物構(gòu)成的微量的SEM顯微照片。具體實(shí)施例方式通過參考結(jié)合構(gòu)成了本公開一部分的附圖和實(shí)施例的下面的具體實(shí)施方式可以更容易地理解本發(fā)明。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于在本文中描述和/或顯示的具體的裝置、方法、應(yīng)用、條件或參數(shù)，而且在本文中使用的術(shù)語僅僅是為了借助于實(shí)施例描述具體的實(shí)施方案，而不旨在對所要求權(quán)利的發(fā)明進(jìn)行限制。此外，當(dāng)用于包括所附的權(quán)利要求書的本說明書中時(shí)，單數(shù)形式("a"、"an"和"the")包含了復(fù)數(shù)，并且對具體的數(shù)值的提及至少包括了該具體值，除非上下文另外明確表示。本文中使用的術(shù)語"復(fù)數(shù)"是指超過一個(gè)。當(dāng)表示值的范圍時(shí)，另一個(gè)實(shí)施方案包括了一個(gè)具體的值和/或至另一個(gè)具體的值。同樣，當(dāng)通過使用先行詞"大約"將值表示成近似值時(shí)，應(yīng)該理解具體的值構(gòu)成了另一個(gè)實(shí)施方案。所有的范圍都是兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi)的和可組合的。應(yīng)該意識到，本發(fā)明的某些為了清楚起見而在本文中描述在多個(gè)單獨(dú)的實(shí)施方案的語境中的特征，也可以組合在一起提供在單個(gè)實(shí)施方案中。相反，本發(fā)明的各種為了簡便起見而描述在單個(gè)實(shí)施方案的語境中的特征，也可以單獨(dú)地或以任何子組合提供。此外，對于以范圍進(jìn)行陳述的值的提及，包含了所述范圍內(nèi)每個(gè)和所有的值。術(shù)語本文中使用的"密耳"是指1英寸的1/1000。l密耳也等于25.4微米。本文中使用的"薄層電阻"是指電阻除以平方數(shù)。本文中使用的"平方"是指膜或?qū)拥拈L度除以膜或?qū)拥拈L度。本文中使用的術(shù)語"毫歐姆(mohms)"是指千分之一歐姆或1/1000歐姆。本文中使用的術(shù)語"水性"是指含有水。本文中使用的術(shù)語"鍵合"是指共價(jià)鍵合、離子鍵合、氫鍵合、配位鍵合等。本文中使用的術(shù)語"尾部"是指直鏈、支鏈或環(huán)狀的碳原子鏈，其中鏈可以是脂肪族的，并且其中鏈可以具有一個(gè)或多個(gè)與其一個(gè)或多個(gè)成員碳原子結(jié)合的附加基團(tuán)。例子可以是脂肪族碳原子鏈，在其鏈成員的一個(gè)上連接有醇基。本文使用的術(shù)語"雜原子頭基"是指含有至少一個(gè)原子的基團(tuán)，其中基團(tuán)內(nèi)的至少一個(gè)原子是除了碳之外的原子。例子包括氮、硫或氧。本文使用的術(shù)語"內(nèi)聚性"是指合并成單一實(shí)體并抗分離。本文使用的術(shù)語"絡(luò)合"是指與金屬原子或離子形成配位鍵。本文使用的術(shù)語"配位體"是指分子或分子基團(tuán)，其與另一個(gè)化學(xué)實(shí)體結(jié)合而形成較大的絡(luò)合物。例子包括通過從配位體的孤電子對提供電子到空的金屬電子軌道中所形成的配位共價(jià)鍵而與金屬或金屬離子結(jié)合的分子基團(tuán)。本文使用的術(shù)語"附聚物"是指可逆地群集在一起的兩個(gè)以上粒子，其中粒子的表面彼此不相接觸。本文中使用的術(shù)語"絮凝物"是指可逆地群集在一起的兩個(gè)以上粒子，其中粒子的表面彼此不相接觸。本文使用的術(shù)語"體積電阻率"是指構(gòu)成特定物體的材料的固有的電阻率。例如，由銀制成的錠的體積電阻率將是銀的固有的電導(dǎo)率。作為另一個(gè)例子，由包含銀和金的合金制成的錠的體積電阻率將是銀和金合金的固有的電導(dǎo)率。本文使用的術(shù)語"聚集體"、"聚集"以及類似的形式是指由不可逆地融合、連接或頸縮在一起的兩個(gè)以上粒子構(gòu)成的一體的結(jié)構(gòu)。本文使用的"對應(yīng)的金屬"是指構(gòu)成一個(gè)物體或多個(gè)物體的金屬或多種金屬。提供了內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其包含沉積在基底上并被燒結(jié)以形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的金屬納米粒子群體，其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)具有小于大約20微米的特征性厚度，并且其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻。內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)鼐哂兄辽俅蠹sl毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻。適當(dāng)?shù)?，至少一種金屬納米粒子含有銀、銅、金、鋅、鎘、鈀、銥、釕、鋨、銠、鉑、鋁、鐵、鎳、鈷、銦、氧化銀、氧化銅、氧化金、氧化鋅、氧化鎘、氧化鈀、氧化銥、氧化釕、氧化鋨、氧化銠、氧化鉑、氧化鐵、氧化鎳、氧化鈷、氧化銦或其任何組合。在某些實(shí)施方案中，至少一種金屬納米粒子含有銀、銅、金、鎳、鋁或其任何組合。在低于大約14(TC的溫度下燒結(jié)后，組合物能夠形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施方案中，組合物能夠在燒結(jié)短于大約卯秒后形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。期望納米粒子群體的特征在于具有小于大約IOOnm的數(shù)均粒度。納米粒子群體的特征可以是具有小于大約50nm的數(shù)均粒度。在某些實(shí)施方案中，納米粒子群體的適當(dāng)?shù)奶卣魇腔旧锨蛐蔚摹Ｔ跓Y(jié)時(shí)納米粒子群體的特征是連續(xù)的網(wǎng)狀膜。期望內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的密度小于本體金屬的密度。不對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制，據(jù)信內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的密度可以低至相應(yīng)的本體金屬的密度的40%。內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的特征可以是被燒結(jié)的納米粒子的連續(xù)的多孔網(wǎng)狀物。還公開了在基底上形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的方法。這些方法包括將含有分散在水性介質(zhì)中的金屬納米粒子群體的組合物沉積在基底上，其中至少一部分金屬納米粒子群體包含單獨(dú)的金屬納米粒子，該單獨(dú)的金屬納米粒子的特征在于具有大約lnm至大約100nm范圍內(nèi)的平均橫截面尺寸；并且其中每個(gè)納米粒子含有至少一個(gè)結(jié)合到其表面上的配位體，該配位體包含結(jié)合到納米粒子表面上的雜原子頭基和結(jié)合到雜原子頭基上的尾部；以及在低于大約14(TC的溫度下固化組合物，以便產(chǎn)生具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。適合的沉積步驟包括使用一種或多種涂布或印刷方法涂布含有在水性介質(zhì)中的金屬納米粒子的配方。適合的印刷方法包括膠版印刷、轉(zhuǎn)輪凹版印刷、石版印刷、凹版印刷、凸版印刷、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、激光印刷或其任何組合。適合的涂布方法包括噴涂、浸涂、旋涂、刮刀涂布或線材涂布。納米粒子可以在基底上沉積至小于大約150微米的厚度，或沉積至小于大約50微米的厚度，或沉積至小于大約20微米的厚度。在某些實(shí)施方案中，含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約10微米、小于大約5微米、小于大約3微米的厚度，或沉積至小于大約2微米或小于大約1微米的厚度。內(nèi)聚性結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)鼐哂行∮诖蠹s50微米的厚度。在某些實(shí)施方案中，內(nèi)聚性結(jié)構(gòu)具有小于大約10微米或小于大約5微米的厚度。在某些情況下，所述方法可以包括一個(gè)或多個(gè)固化前或固化后干燥步驟。不將本發(fā)明限制于任何具體操作模式，據(jù)信附加的干燥步驟通過除去任何過量的溶劑或水性物種，增加了連續(xù)的、導(dǎo)電性的屏蔽網(wǎng)狀物的形成。所述方法的納米粒子群體還包含由兩個(gè)以上單獨(dú)的納米粒子構(gòu)成的粒子附聚物、由兩個(gè)以上單獨(dú)的納米粒子構(gòu)成的納米粒子絮凝物或其任何組合。期望單獨(dú)的金屬納米粒子群體與粒子附聚物的重量比在大約1:99至99:1范圍內(nèi)。還期望單獨(dú)的金屬納米粒子群體與粒子絮凝物的重量比在大約1:99至99:1范圍內(nèi)。納米粒子附聚物或絮凝物可以具有在大約100nm至大約10000nm范圍內(nèi)的平均橫截面尺寸。所述方法的單獨(dú)的金屬納米粒子可以含有銀、銅、金、鋅、鎘、鈀、銥、釕、鋨、鋁、銠、鉑、鐵、鎳、鈷、銦、氧化銀、氧化銅、氧化金、氧化鋅、氧化鎘、氧化鈀、氧化銥、氧化釕、氧化鋨、氧化鋁、氧化銠、氧化鉑、氧化鐵、氧化鎳、氧化鈷、氧化銦或其任何組所述方法期望的水性介質(zhì)能夠溶劑化大約10克/升至大約600克/升范圍內(nèi)的金屬鹽。所公開的方法的組合物的納米粒子的存在量在大約0.5重量％至大約70重量％范圍內(nèi)。配位體的存在量可以在大約0.5重量％至大約75重量%范圍內(nèi)，介質(zhì)的存在量在大約30至大約98重量％范圍內(nèi)。在低于大約14(TC的溫度下固化短于大約60秒后，組合物能夠形成厚度小于大約10pm的內(nèi)聚性結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施方案中，內(nèi)聚性屏蔽結(jié)構(gòu)的電阻率在對應(yīng)的金屬的體積電阻率的大約2倍至大約15倍范圍內(nèi)。在某些實(shí)施方案中，所述方法包括將組合物沉積在第一基底上，并在低于大約14(TC的溫度下固化組合物，以便產(chǎn)生具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。這些實(shí)施方案還包括將第一基底固定到第二基底上。適合的固定方法包括層壓、膠合、鍵合或其任何組合。也可以進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)固化前或固化后干燥步驟。在其它實(shí)施方案中，所述方法包括將第一基底固定到第二基底上，其中固定包括層壓、膠合、鍵合或其任何組合。固定可以通過粘合、內(nèi)聚或靜電方式實(shí)現(xiàn)。第一基底可以固定到第二基底上。適合的固定方法在上面描述。這些其它的實(shí)施方案還包括將組合物沉積在第一基底上、第二基底上或其任何組合，并在低于大約14(TC的溫度下固化組合物，以便產(chǎn)生具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。也可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行一個(gè)或多個(gè)固化前或固化后干燥步驟。所公開的方法的組合物可以包含粘合劑、流變性調(diào)節(jié)劑、增稠劑或其任何組合。實(shí)施例實(shí)施例1:通過將0.44克25重量％的聚乙烯醇溶液(Aldrich9,000-10,000Mw)和1.14克丙烯酸納米粒子膠乳分散體加入到22.2克35重量％的銀納米粒子分散體中，制備了油墨組合物。將材料均勻地混合在一起，使用直徑為0.0003英寸(0.3密耳)的線材將得到的油墨的膜沉積在0.005英寸(5密耳)厚的聚酯膜上，然后在13(TC下固化30秒，得到了內(nèi)聚性且導(dǎo)電的銀膜。通過使用在實(shí)施例2中描述的膠帶試驗(yàn)方法評估了膜與基底的粘合性。某些材料從基底上移除了。實(shí)施例2:將含有銀納米粒子的水性懸浮液的組合物(大約42重量％的銀)與3重量。/。的聚乙烯醇(PVOH)溶液(25重量y。PVOH)混合。將樣品在8(TC下干燥5-15分鐘。這些樣品在估計(jì)厚度為1.5微米時(shí)表現(xiàn)出30-45毫歐姆/平方的薄層電阻。歸一化的薄層電阻(每25.4微米或每密耳)大約為1.8毫歐姆/平方/密耳。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如在表l中看到的，本發(fā)明的材料A1至A2表現(xiàn)出了某些將它們與試驗(yàn)的現(xiàn)有材料對比材料1和2區(qū)分開的特性。首先，與試驗(yàn)的現(xiàn)有材料相比，本發(fā)明的材料在每單位重量的基礎(chǔ)上能夠覆蓋更大的基底表面積，如在表1的C和D列中看到的。其次，與試驗(yàn)的現(xiàn)有材料相比，本發(fā)明的材料顯示出了更高的薄層電阻。這顯示在表1的E列中。如在表1的F列中看到的，與試驗(yàn)的對比材料相比，本發(fā)明的材料在更低的厚度下實(shí)現(xiàn)了這樣的薄層電阻。結(jié)果，與試驗(yàn)的對比材料相比，本發(fā)明的材料在每單位厚度的基礎(chǔ)上表現(xiàn)出更大的薄層電阻，如在表1的G列中顯示的。因此，如表1中所示，與試驗(yàn)的對比材料相比，本發(fā)明的材料在單位厚度和單位面積的基礎(chǔ)上能夠提供更高的薄層電阻。因?yàn)榕c試驗(yàn)的現(xiàn)有材料相比，本發(fā)明的材料在單位重量的基礎(chǔ)上能夠覆蓋更大的基底表面積，所以對于給定的基底表面積，與更大重量的試驗(yàn)的對比材料相比，給定重量的本發(fā)明的材料卻提供了更大的屏蔽覆蓋度。實(shí)施例3為了試驗(yàn)本發(fā)明的屏蔽效果，將按照所公開的方法制備的配方噴涂在聚酯膜表面上，并在13(TC下固化1分鐘。銀涂層的厚度估計(jì)為1.5]Lim，在涂層厚度為1.5pm時(shí)測量的薄層電阻是0.080Q/平方。通過將涂銀的聚酯膜進(jìn)行折疊而使金屬在內(nèi)部，形成了10cm乘15cm的袋。將靠近折痕處的相對的表面熱密封在一起。然后將蜂窩式電話放置在袋內(nèi)，將袋完全密封。根據(jù)蜂窩式電話的信號強(qiáng)度表，在將蜂窩式電話放置在袋內(nèi)之前，蜂窩式電話信號強(qiáng)度為4個(gè)棒。銀涂層的厚度薄得足以允許透過金屬/基質(zhì)看見蜂窩式電話顯示器。在將蜂窩式電話放置在袋內(nèi)之后，將袋完全密封。一旦密封了袋之后，蜂窩式電話信號強(qiáng)度顯示為O個(gè)棒。然后嘗試了撥打蜂窩式電話，但是沒有接通。當(dāng)將袋的一端重新打開時(shí)，蜂窩式電話信號強(qiáng)度回到4個(gè)棒，并且撥打蜂窩式電話接通。實(shí)施例4為了進(jìn)一步試驗(yàn)所公開的配方的屏蔽效果，進(jìn)行了與實(shí)施例3類似的步驟。將按照所公開的方法制造的配方噴涂在聚酯膜上，并在13(TC下固化1分鐘。銀涂層的厚度估計(jì)為0.5pm，在涂層厚度為0.5pm時(shí)測量的薄層電阻是0.30Q/平方。通過將涂銀的聚酯膜進(jìn)行折疊而使金屬在內(nèi)部，形成了10cm乘15cm的袋。將靠近折痕處的相對的表面熱密封在一起。將蜂窩式電話放置在袋內(nèi)，將袋完全密封。在將蜂窩式電話放置在袋內(nèi)之前，注意到蜂窩式電話信號強(qiáng)度為4個(gè)棒。銀涂層的厚度薄得足以允許透過金屬/基質(zhì)看見蜂窩式電話顯示器。在將蜂窩式電話放置在袋內(nèi)之后，將袋完全密封。一旦密封了袋之后，蜂窩式電話的信號強(qiáng)度表顯示信號強(qiáng)度為l個(gè)棒。嘗試了撥打蜂窩式電話，接通。將袋的一端打開，蜂窩式電話信號強(qiáng)度回到4個(gè)棒。撥打蜂窩式電話接通。盡管按照實(shí)施例4制造的袋有效削弱了傳輸?shù)椒涓C式電話的信號，但它未完全阻止信號。權(quán)利要求1.一種內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其含有沉積在基底上并被燒結(jié)以形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的金屬納米粒子群體，其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)具有小于大約20微米的特征性厚度；并且其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻。2.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中薄層電阻是至少大約1毫歐姆/平方/密耳。3.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中至少一種金屬納米粒子含有銀、銅、金、鋅、鎘、鈀、銥、釕、鋨、銠、鉑、鋁、鐵、鎳、鈷、銦、氧化銀、氧化銅、氧化金、氧化鋅、氧化鎘、氧化鈀、氧化銥、氧化釕、氧化鋨、氧化銠、氧化鉑、氧化鐵、氧化鎳、氧化鈷、氧化銦或其任何組合。4.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中至少一種金屬納米粒子含有銀、銅、金、鎳、鋁或其任何組合。5.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中通過在低于大約140"C的溫度下燒結(jié)，組合物能夠形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。6.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中通過燒結(jié)短于大約90秒，組合物能夠形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。7.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中納米粒子群體的特征在于具有小于大約100nm的數(shù)均粒度。8.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中納米粒子群體的特征在于具有小于大約50nm的數(shù)均粒度。9.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中納米粒子群體被燒結(jié)。10.權(quán)利要求9的組合物，其中燒結(jié)的納米粒子的特征在于是連續(xù)的網(wǎng)狀膜。11.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中納米粒子的特征在于是基本上球形的。12.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的密度小于基本上由納米粒子的金屬部分組成的本體金屬的密度。13.權(quán)利要求12的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的密度小于銀的本體密度。14.權(quán)利要求1的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的特征在于是燒結(jié)的納米粒子的連續(xù)的多孔網(wǎng)狀物。15.—種在基底上形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括將含有分散在水性介質(zhì)中的金屬納米粒子群體的組合物沉積在基底上，其中至少一部分金屬納米粒子群體包含單獨(dú)的金屬納米粒子，該單獨(dú)的金屬納米粒子的特征在于具有大約1nm至大約100nm范圍內(nèi)的平均橫截面尺寸；并且其中每個(gè)納米粒子含有至少一個(gè)結(jié)合到其表面上的配位體，該配位體包含結(jié)合到納米粒子表面上的雜原子頭基和結(jié)合到雜原子頭基上的尾部；以及在低于大約MO。C的溫度下固化組合物，以便產(chǎn)生具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。16.權(quán)利要求15的方法，其中沉積步驟包括使用一種或多種涂布或印刷方法涂布含有在水性介質(zhì)中的金屬納米粒子的配方。17.權(quán)利要求16的方法，其中印刷方法包括膠版印刷、轉(zhuǎn)輪凹版印刷、石版印刷、凹版印刷、凸版印刷、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、激光印刷或其任何組合。18.權(quán)利要求16的方法，其中涂布方法包括噴涂、浸涂、旋涂、刮刀涂布、線材涂布或其任何組合。19.權(quán)利要求15的方法，其中含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約150微米的厚度。20.權(quán)利要求15的方法，其中含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約50微米的厚度。21.權(quán)利要求15的方法，其中含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約20微米的厚度。22.權(quán)利要求15的方法，其中含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約IO微米的厚度。23.權(quán)利要求15的方法，其中含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約5微米的厚度。24.權(quán)利要求15的方法，其中含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約3微米的厚度。25.權(quán)利要求15的方法，其中含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約2微米的厚度。26.權(quán)利要求15的方法，其中含有在水性介質(zhì)中的至少一種金屬納米粒子的組合物被沉積至小于大約1微米的厚度。27.權(quán)利要求15的方法，其中內(nèi)聚性結(jié)構(gòu)具有小于大約50微米的厚度。28.權(quán)利要求15的方法，該方法還包括一個(gè)或多個(gè)固化前或固化后干燥步驟。29.權(quán)利要求15的方法，其中納米粒子群體還包含由兩個(gè)以上單獨(dú)的納米粒子構(gòu)成的粒子附聚物、由兩個(gè)以上單獨(dú)的納米粒子構(gòu)成的納米粒子絮凝物或其任何組合。30.權(quán)利要求29的方法，其中單獨(dú)的金屬納米粒子群體與粒子附聚物的重量比在大約1:99至99:1范圍內(nèi)。31.權(quán)利要求29的方法，其中單獨(dú)的金屬納米粒子群體與粒子絮凝物的重量比在大約1:99至99:1范圍內(nèi)。32.權(quán)利要求29的方法，其中納米粒子附聚物具有在大約100nm至大約10000nm范圍內(nèi)的平均橫截面尺寸。33.權(quán)利要求29的方法，其中納米粒子絮凝物具有在大約100nm至大約10000nm范圍內(nèi)的平均橫截面尺寸。34.權(quán)利要求15的方法，其中單獨(dú)的金屬納米粒子含有銀、銅、金、鋅、鎘、鈀、銥、釕、鋨、鋁、銠、鉑、鐵、鎳、鈷、銦、氧化銀、氧化銅、氧化金、氧化鋅、氧化鎘、氧化鈀、氧化銥、氧化釕、氧化鋨、氧化鋁、氧化銠、氧化鉑、氧化鐵、氧化鎳、氧化鈷、氧化銦或其任何組合。35.權(quán)利要求15的方法，其中水性介質(zhì)能夠溶劑化大約10克/升至大約600克/升范圍內(nèi)的金屬鹽。36.權(quán)利要求15的方法，其中納米粒子的存在量在大約0.5重量%至大約70重量％范圍內(nèi)。37.權(quán)利要求15的方法，其中配位體的存在量在大約0.5重量％至大約75重量％范圍內(nèi)。38.權(quán)利要求15的方法，其中介質(zhì)的存在量在大約30至大約98重量％范圍內(nèi)。39.權(quán)利要求15的方法，其中在低于大約14(TC的溫度下固化短于大約60秒后，組合物能夠形成厚度小于大約lOiim的內(nèi)聚性結(jié)構(gòu)。40.權(quán)利要求39的方法，其中內(nèi)聚性結(jié)構(gòu)的電阻率在對應(yīng)的金屬的體積電阻率的大約2倍至大約15倍范圍內(nèi)。41.權(quán)利要求15的方法，該方法包括將組合物沉積在第一基底上，并在低于大約140。C的溫度下固化組合物，以便產(chǎn)生具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。42.權(quán)利要求41的方法，該方法還包括將第一基底固定到第二基底上，其中固定包括層壓、膠合、鍵合或其任何組合。43.權(quán)利要求41的方法，該方法還包括一個(gè)或多個(gè)固化前或固化后干燥步驟。44.權(quán)利要求15的方法，該方法包括將第一基底固定到第二基底上，其中固定包括層壓、膠合、鍵合或其任何組合。45.權(quán)利要求44的方法，該方法還包括將第一基底固定到第二基底上，其中固定包括層壓、膠合、鍵合或其任何組合。46.權(quán)利要求44的方法，該方法還包括將組合物沉積在第一基底上、第二基底上或其任何組合。47.權(quán)利要求44的方法，其中組合物在低于大約14(TC的溫度下進(jìn)行固化，以便產(chǎn)生具有小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻的內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。48.權(quán)利要求47的方法，該方法還包括一個(gè)或多個(gè)固化前或固化后干燥步驟。49.權(quán)利要求15的方法，其中組合物還包含粘合劑、流變性調(diào)節(jié)劑、增稠劑或其任何組合。50.—種裝置，其包含沉積在基底上并被燒結(jié)以形成內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的金屬納米粒子群體，該內(nèi)聚性金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的特征在于具有小于大約20微米的厚度和小于大約50毫歐姆/平方/密耳的薄層電阻。51.—種方法，其包括使用權(quán)利要求50的裝置來屏蔽電磁輻射。全文摘要本發(fā)明公開了含有燒結(jié)的金屬納米粒子的內(nèi)聚性金屬結(jié)構(gòu)，其適合用于屏蔽電磁干擾和射頻干擾。本發(fā)明還公開了用于形成這樣的結(jié)構(gòu)的方法。本發(fā)明還提供了用于屏蔽電磁輻射的裝置以及使用這樣的裝置屏蔽電磁輻射的方法。文檔編號B32B5/16GK101641210SQ200880006867公開日2010年2月3日申請日期2008年2月29日優(yōu)先權(quán)日2007年3月1日發(fā)明者克里斯多佛·J·瓦貢,格雷戈里·A·雅布隆斯基,邁克爾·A·馬斯特羅彼得羅申請人:珀凱姆聯(lián)合有限公司